人工智能是目前迅速發(fā)展的新興學(xué)科，已經(jīng)成為許多高新技術(shù)產(chǎn)品中的核心技術(shù)，也是計(jì)算機(jī)游戲等數(shù)字媒體產(chǎn)品中的重要設(shè)計(jì)技術(shù)。人工智能在Internet時(shí)代獲得了前所未有的發(fā)展機(jī)遇，Web環(huán)境下智能信息處理技術(shù)成為推動(dòng)人工智能在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中發(fā)展的一大動(dòng)力。由于人工智能是模擬人類智能解決問題的方法，在眾多領(lǐng)域都具有非常廣泛的應(yīng)用，所以，目前不僅許多專業(yè)的研究生開設(shè)人工智能課程，而且許多專業(yè)的本科生，特別是計(jì)算機(jī)類、自動(dòng)化類、電氣類以及電子信息類、機(jī)械類等專業(yè)的本科生，都開設(shè)了人工智能課程。
　　1.本書的形成
　　本書作者于1989年開始從事人工智能及其應(yīng)用方面的研究，從1993年開始從事人工智能方面的教學(xué)。為控制科學(xué)與工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)、機(jī)械工程等專業(yè)研究生講授“人工智能原理與應(yīng)用”課程，為計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化等專業(yè)本科生講授“人工智能導(dǎo)論”課程，還為全校工學(xué)、理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)、哲學(xué)、文學(xué)、法學(xué)等專業(yè)學(xué)生開設(shè)“人工智能及其應(yīng)用”公選課。在多年的教學(xué)實(shí)踐中，深感需要編著一本基礎(chǔ)性強(qiáng)、可讀性好、適合講授的人工智能教材。本書作者在自己多年來的講稿基礎(chǔ)上，于2005年編寫出版了《人工智能及其應(yīng)用》，作為研究生和本科生的人工智能教材，被許多高校選用。
　　隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展，越來越多的本科專業(yè)開設(shè)了人工智能課程。因此，面向本科生的人工智能課程的教材建設(shè)具有重要意義。作者選擇基礎(chǔ)、實(shí)用的內(nèi)容，并充實(shí)了一些應(yīng)用性內(nèi)容，編寫了用于本科教學(xué)的《人工智能導(dǎo)論》，其目的是使學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握人工智能的基本概念和基本原理，了解人工智能的一些前沿內(nèi)容，拓寬知識(shí)面，啟發(fā)思路，為今后在相關(guān)領(lǐng)域應(yīng)用人工智能技術(shù)奠定基礎(chǔ)。本書的第4版被國內(nèi)眾多高校選作人工智能基礎(chǔ)課程教材，這次修訂，進(jìn)一步增加了一些人工智能的前沿、實(shí)用算法，并擴(kuò)充了實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，方便實(shí)驗(yàn)教學(xué)。
　　2.主要內(nèi)容
　　全書共11章。第1章除了介紹人工智能的基本概念、發(fā)展簡(jiǎn)史，著重介紹目前人工智能的主要研究內(nèi)容與各種應(yīng)用，以開闊讀者的視野，引導(dǎo)讀者進(jìn)入人工智能各個(gè)研究領(lǐng)域。第2章介紹一階謂詞邏輯、產(chǎn)生式、框架等基本的知識(shí)表示方法，新增加了知識(shí)圖譜基本內(nèi)容。第3章介紹基于謂詞邏輯的確定性推理方法。詳細(xì)介紹了在自動(dòng)定理證明中具有重要地位的魯賓孫歸結(jié)原理。通過多個(gè)典型例題清楚地介紹了將謂詞公式化為子句集的步驟，詳細(xì)講述了利用歸結(jié)原理證明定理和求解問題的方法。第4章介紹不確定性推理方法。主要介紹了比較實(shí)用的可信度方法、證據(jù)理論、模糊推理方法。第5章介紹了基于搜索的問題求解策略。第6章介紹了以遺傳算法、粒子群算法、蟻群算法為代表的適用于大規(guī)模優(yōu)化的隨機(jī)搜索算法。第7章介紹了專家系統(tǒng)與機(jī)器學(xué)習(xí)的概念、工作原理、建立方法，簡(jiǎn)單介紹了幾個(gè)典型的專家系統(tǒng)實(shí)例以及開發(fā)工具。第8章介紹了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的基本理論與方法，著重介紹了應(yīng)用廣泛的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其學(xué)習(xí)算法和Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其在聯(lián)想記憶與優(yōu)化求解中的應(yīng)用。這次修訂新增加了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、膠囊網(wǎng)絡(luò)、生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)等深度學(xué)習(xí)前沿內(nèi)容。第9章介紹了廣泛應(yīng)用的多智能體技術(shù)。簡(jiǎn)要介紹了多智能體系統(tǒng)的通信、協(xié)調(diào)、協(xié)作與協(xié)商方法。第10章介紹了應(yīng)用日益廣泛的自然語言處理技術(shù)。最后，第11章針對(duì)游戲、動(dòng)漫等新型產(chǎn)業(yè)發(fā)展需要，簡(jiǎn)要介紹了人工智能在游戲設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。附錄中給出了本書部分習(xí)題的簡(jiǎn)要解答和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，新增了卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、膠囊網(wǎng)絡(luò)、生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)3個(gè)實(shí)驗(yàn)。
　　3.編寫特色
　�、僬Z言簡(jiǎn)明，可讀性好。本書盡量用通俗的語言深入淺出地講解，語言流暢，避免像專著和研究生教材那樣追求理論嚴(yán)謹(jǐn)，語言艱澀，使學(xué)生能夠有興趣、有耐心閱讀本教材，領(lǐng)略人工智能的思想與基本方法。
　　②內(nèi)容實(shí)用，注重應(yīng)用。由于人工智能正處于迅速發(fā)展階段，內(nèi)容非常龐雜。本書在內(nèi)容上精選一些基本理論與實(shí)用方法，而不是像專著和研究生教材那樣追求前沿理論方法。學(xué)生學(xué)習(xí)本書后，能夠很容易閱讀其他專門的書籍，掌握更廣、更深的知識(shí)。書中盡可能介紹了一些符合這些內(nèi)容、能夠讓本科生理解的應(yīng)用實(shí)例，從而引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)應(yīng)用新理論解決工程問題的方法。
　�、劬�選例題和習(xí)題，引導(dǎo)學(xué)生解答。本書精選了一些例題，有助于人工智能理論與方法的理解。此外，精選了習(xí)題，并在書末給出了答案。
　　④編排醒目，有利于學(xué)習(xí)。每章開始設(shè)置了導(dǎo)讀，使讀者在學(xué)習(xí)該章之前就知道為什么要學(xué)習(xí)該章內(nèi)容，以及該章主要介紹哪些內(nèi)容。每章最后扼要總結(jié)了該章的重要概念、公式、定理與方法。本書將重要的概念、公式、定理與方法用不同顏色標(biāo)注出來，以便引起學(xué)生的注意。
　�、莞接袑�(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，方便實(shí)驗(yàn)教學(xué)。圍繞人工智能技術(shù)的主要教學(xué)內(nèi)容，設(shè)置了12個(gè)典型課程實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過程序?qū)崿F(xiàn)，深入了解人工智能的算法。
　　⑥有配套的MOOC，便于開展混合式教學(xué)。本書是作者在“中國大學(xué)MOOC”平臺(tái)上開設(shè)的“人工智能導(dǎo)論”MOOC的主講教材。
　　4.教師如何使用本教材
　　本書主要作為計(jì)算機(jī)類、自動(dòng)化類、電氣類、電子信息類、機(jī)械類以及其他理工農(nóng)醫(yī)類專業(yè)的本科生學(xué)習(xí)人工智能課程的教材。本書也可供希望運(yùn)用人工智能技術(shù)的研究人員與工程技術(shù)人員參考。
　　①教學(xué)內(nèi)容與時(shí)間安排。本書用于“人工智能導(dǎo)論”以及同類課程的教學(xué)。由于書中幾大部分內(nèi)容相對(duì)獨(dú)立，教師可以根據(jù)課程計(jì)劃和專業(yè)需要選擇部分內(nèi)容，仍可保持課程體系結(jié)構(gòu)的完整性。本書課堂教學(xué)時(shí)數(shù)一般為32~56學(xué)時(shí)。對(duì)于數(shù)字媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化等需要深入了解人工智能的專業(yè)，可以安排8—16學(xué)時(shí)的人工智能實(shí)驗(yàn)。
　　②如何講授本書。本書內(nèi)容比較廣泛，著重介紹人工智能的基本理論與實(shí)用方法，教師在教學(xué)過程中可以增加一些相關(guān)的比較深入的內(nèi)容。特別是結(jié)合自己的研究與實(shí)踐增加一些工程實(shí)例，或者選擇自己比較熟悉、符合所教專業(yè)的一些人工智能實(shí)例，作為補(bǔ)充內(nèi)容進(jìn)行介紹，從而豐富教學(xué)內(nèi)容，增加學(xué)生興趣，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力。
　　③如何獲取該課程教學(xué)資源。本書配備數(shù)字課程網(wǎng)站，提供電子教案等教學(xué)資源。請(qǐng)參照本書“數(shù)字課程資源使用說明”登錄網(wǎng)站獲取。任課教師還可以向作者獲取本書的其他相關(guān)教學(xué)資源。
　　5.作者致謝
　　本書為“十二五”普通高等教育本科國家級(jí)規(guī)劃教材。感謝浙江工業(yè)大學(xué)人工智能課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)的趙燕偉教授、楊旭華教授、管秋教授、徐新黎副教授、蔣一波副教授、鄭建煒副教授、姚信威副教授、胡海根副教授、范興剛副教授、張景玲副教授、黃玉嬌博士、龍海霞博士、周乾偉博士、王振華博士、姚遠(yuǎn)博士、郭東巖博士、楊海平博士、產(chǎn)思賢博士等對(duì)本書提出了許多建設(shè)性意見。衷心感謝高等教育出版社為本書出版付出的辛勤勞動(dòng)與許多有益的修改建議。
　　6.聯(lián)系作者
　　本書內(nèi)容雖然經(jīng)過十多年使用和修改，但仍會(huì)存在缺點(diǎn)和錯(cuò)誤，歡迎使用本書的教師和讀者提出寶貴意見。E-mail：wwl@zjut.edu.cn。